CN104967214A - 一种基于vacon工业变频器的微电网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于VACON工业变频器的微电网系统，系统包括：含统一变流设备的电源单元模块、变流器模块和基于PLC的中央监控调度模块。本系统的电源模块包含风电电源单元、光伏电源单元和具有双向功率流动的储能电源单元。由于本发明中所有微电网的功率变流设备全部基于具有二次开发功能的VACON工业变频器，实现了电源变流设备的通用性、易维护性和保护控制功能的可扩展性、可二次开发性。中央监控调度模块实现了系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。本发明的系统便于对分布式电源进行控制。

Description

一种基于VACON工业变频器的微电网系统

技术领域

本发明涉及智能微电网技术领域，特别是一种基于VACON工业变频器的微电网系统。

背景技术

随着新能源得到不断的开发和利用，作为集中式发电的有效补充，以利用新能源为主的分布式电源并网发电得到广泛的应用。为解决分布式电源有效接入电网的问题，提高电网对分布式电源的接纳能力，充分发挥分布式电源的经济价值，而提出了微电网。微电网是指由分布式电源、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制和管理的自治系统。有关微电网的研究近年来已经成为了电力系统方向的热点研究领域之一，而建立分布式电源微电网系统是研究验证微电网运行的重要手段。

目前微电网系统的建设还存在着诸多问题，包括：在微电网系统建设中，由于分布式电源种类不同，往往根据不同的分布式电源而采用不同品牌的变流设备来构建微电网系统，导致使用、管理和维护不方便，增加了后续维护检修和采购更换相关硬件配置的难度，影响了系统的实用效果；另一方面，因采用的变流器品牌繁多，其开发环境的差异不利于快速可靠地进行二次开发，而它们之间通讯协议众多，兼容性差；一般采用RS485通讯，通讯距离短，不支持分布式电源的远距离拓展；系统较为封闭，不具有二次开发功能，后续开发的控制算法无法写入变流器中，导致无法迅速处理故障以及不便对分布式电源进行控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于VACON工业变频器的微电网系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于VACON工业变频器的微电网系统，包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，

电源单元模块用于提供电能；

变流器模块用于功率变换，将符合电网要求的电能馈送给配电网，同时也对输入电能进行频率变换来驱动电机，变流器模块依据中央监控调度模块下达的控制命令进行相应的操作，同时将本地采集的数据信息上传，并执行变流器模块中的控制算法；

中央监控调度模块用于系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明采用统一的变流器，易于维护，可靠性高，本发明的微电网系统统一采用技术成熟、可靠稳定的VACON工业变频器，便于微电网的集成、管理控制，易于维护；其相同容量的并网变流器硬件上是一致的，仅载入的软件不一样，可作为相互之间的备用。变流器出现故障，可快速进行替代，保证了微电网系统的可靠运行，另外VACON变流器有完善的保护，都使得微电网系统具备较高的可靠性。2)本发明的系统具有良好的兼容性，本发明的微电网系统采用支持多种总线协议的倍福产品，包括EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology，即以太网控制自动化技术)、Profibus-DP、RS485/RS232等，倍福均有相应的总线模块进行兼容。同时，本发明所提的微电网系统采用的VACON变流器也支持多种总线协议包括EtherCAT、Profibus-DP、RS485/RS232等，所以本发明所提的微电网系统具有良好的兼容性。3)本发明的系统具有良好的拓展性，本发明的微电网系统采用模块化、拓展性强的倍福产品，同时采用拓扑灵活、拓展性强的EtherCAT总线，使得微电网系统具有良好的拓展性，能够便利进行拓展，接入更多的分布式电源；EtherCAT总线支持光线通信，易于进行分布式电源的远距离拓展。4)本发明的系统便于进行二次开发，本发明的微电网系统中VACON变频器内的运行程序是基于IEC61131-3编程标准进行编写的，并提供二次开发的接口，便于根据需要进行相应的二次开发，满足更加深入的研究需要。5)本发明的系统便于对分布式电源进行控制，本发明的微电网系统中，将分布式电源的控制算法编写并运行与变流器中，避免了另外购置分布式电源控制器更具经济性，同时控制指令直接通过变流器下发执行，提高了控制指令的下发执行速度。

附图说明

图1为本发明的基于VACON工业变频器的微电网系统框图。

图2为本发明的通信结构连接示意图。

图3为本发明的光伏单元电路连接示意图。

图4为本发明的储能单元电路连接示意图。

图5为本发明的风电单元电路连接示意图。

具体实施方式

结合图1，本发明的一种基于VACON工业变频器的微电网系统，包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，

电源单元模块用于提供电能；

变流器模块用于功率变换，将符合电网要求的电能馈送给配电网，同时也对输入电能进行频率变换来驱动电机，变流器模块依据中央监控调度模块下达的控制命令进行相应的操作，同时将本地采集的数据信息上传，并执行变流器模块中的控制算法；

中央监控调度模块用于系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。

所述电源单元模块包括光伏电源单元、储能电源单元和风电电源单元，其中风电电源单元包括电机拖动单元和发电机单元。

所述变流器模块包括五个VACON工业变频器和通信模块，该五个工业变频器包括两个并网逆变器、一个双向变流器、一个拖动变频器和一个整流器；其中两个并网逆变器分别为光伏并网逆变器和风电并网逆变器；

其中光伏电源单元通过光伏并网逆变器与微电网交流母线M2相连；储能电源单元通过储能双向变流器与微电网交流母线M2相连；电机拖动单元通过拖动变频器与配电网相连；发电机单元依次通过整流器和风电并网逆变器与微电网交流母线M2相连；微电网交流母线M2经公共连接点PCC与配电网交流母线M1相连。

结合图1，变流器模块的通讯模块包括5个耦合器、4个主站端子模块、3个测量端子模块，均采用德国倍福的产品模块构成，完成电气量测量、数据通讯、控制指令传输等功能；

通讯模块与工业变频器的连接关系为：光伏并网逆变器通过Profibus-DP总线接第一主站端子模块的现场总线接口，第一主站端子模块接在第三耦合器上，第三耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第二耦合器输出端口，同时第一测量端子模块和第二测量端子模块接在第二耦合器上；第二耦合器输入端口通过EtherCAT接第一耦合器输出端口，第一耦合器接在第一PLC控制模块上，第一PLC控制模块通过ADS通讯线接工控机；

整流器通过Profibus-DP线接第二主站端子模块现场总线接口，同时风机并网逆变器也通过Profibus-DP线接第二主站端子模块现场总线接口，第二主站端子模块接在第四耦合器上，第四耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第三耦合器输出端口；

储能双向变流器通过Profibus-DP线接第三主站端子模块现场总线接口，同时第三测量端子模块也接在第三主站端子模块，第三主站端子模块接在第五耦合器，第五耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第四耦合器输出端口；

拖动变频器通过Profibus-DP线接第四主站端子模块现场总线接口，第四主站端子模块接在第二PLC控制器上，第二PLC控制器的输入端口接第五耦合器输出端口。

中央监控调度模块包括相互连接的第一PLC控制器和上位机，第一PLC控制器通过EtherCAT总线通讯下发电源单元的调度控制指令，同时第一PLC控制器用于对电源单元进行保护及故障处理。

结合图3，光伏电源单元通过光伏并网逆变器与微电网交流母线M2相连，整个电路包括：光伏模拟器、第一熔断器FU1、第二熔断器FU2、第一缓冲电阻R1、第二缓冲电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一断路器QF1、第二断路器QF2、第三断路器QF3、光伏并网逆变器、第一LCL滤波器LCL1和第一接触器KM1；其电路连接关系为：光伏模拟器正极接第一熔断器FU1一端，第一熔断器FU1另一端接第一缓冲电阻R1一端，同时也接到第一断路器QF1的1号进线口，第一断路器QF1的2号出线口接3号进线口，4号出线口与第一缓冲电阻R1另一端相联，同时接到第一二极管D1正极，第一二极管D1负极接第二断路器QF2的1号进线口，第二断路器QF2的2号出线口接光伏并网逆变器直流侧正极；光伏模拟器负极接第二熔断器FU2一端，第二熔断器FU2另一端接第二缓冲电阻R2一端，同时也接到第一断路器QF1的5号进线口，第一断路器QF1的6号出线口接7号进线口，8号出线口与第二缓冲电阻R2另一端并联，同时接到第二二极管D2正极，第二二极管D2负极接第二断路器QF2的3号进线口，然后4号出线口接光伏并网逆变器直流侧负极；光伏并网逆变器交流侧接第一LCL滤波器LCL1一侧，第一LCL滤波器LCL1另一侧接第一接触器KM1出线侧，第一接触器KM1进线侧接第三断路器QF3出线侧，第三断路器QF3进线侧接微电网交流母线M2。上述光伏电源单元为光伏模拟器。

结合图4，储能电源单元通过储能双向变流器与微电网交流母线M2相连，整个电路包括：蓄电池组、第三熔断器FU3、第四熔断器FU4、第三缓冲电阻R3、第四缓冲电阻R4、第四断路器QF4、第五断路器QF5、第六断路器QF6、第七断路器QF7、储能双向变流器、第二LCL滤波器LCL2和第二接触器KM2；其电路连接关系为：蓄电池组正极接第四断路器QF4的1号进线口，然后2号出线口接3号进线口，4号出线口接第三熔断器FU3一端，第三熔断器FU3另一端接第三缓冲电阻R3一端，同时也接到第五断路器QF5的1号进线口，然后2号出线口接3号进线口，4号出线口与第三缓冲电阻R3另一端并联，同时接到第六断路器QF6的1号进线口，然后2号出线口接储能双向变流器直流侧正极；蓄电池组负极接第四断路器QF4的5号进线口，然后6号出线口接7号进线口，8号出线口接第四熔断器FU4一端，第四熔断器FU4另一端接第四缓冲电阻R4一端，同时也接到第五断路器QF5的5号进线口，然后6号出线口接7号进线口，8号出线口与第四缓冲电阻R4另一端并联，同时接到第六断路器QF6的3号进线口，然后4号出线口接储能双向变流器直流侧负极；储能双向变流器交流侧接第二LCL滤波器LCL2一侧，第二LCL滤波器LCL2另一侧接第二接触器KM2出线侧，第二接触器KM2进线侧接第七断路器QF7出线侧，第七断路器QF7进线侧接微电网交流母线M2。所述储能电源单元为蓄电池组。

结合图5，风电电源单元中的电机拖动单元通过拖动变频器与配电网交流母线M1相连，整个电路包括：三相交流异步电动机、第八断路器QF8和拖动变频器；其电路连接关系为：三相交流异步电动机交流输入侧接拖动变频器输出侧，拖动变频器输入侧接第八断路器QF8出线侧，第八断路器QF8进线侧接配电网交流母线M1。

电机拖动单元中的三相交流异步电动机出力轴通过联轴器与发电机单元中的永磁同步发电机轴相连。

风电电源单元中的发电机单元依次通过整流器和风电并网逆变器与微电网交流母线M2相连，整个电路包括：永磁同步发电机、第九断路器QF9、第十断路器QF10、整流器、风电并网逆变器、预充电支路模块、第三LCL滤波器LCL3和第三接触器KM3；其电路连接关系为：永磁同步发电机交流输出侧接整流器交流侧，整流器直流侧接风电并网逆变器直流侧，风电并网逆变器交流侧接第三LCL滤波器LCL3一侧，第三LCL滤波器LCL3另一侧接第三接触器KM3出线侧，同时整流器直流侧也与预充电支路模块一侧相接，预充电支路模块另一侧接第九断路器QF9出线侧，第九断路器QF9进线侧与第三接触器KM3进线侧并联一起接第十断路器QF10出线侧，第十断路器QF10进线侧接微电网交流母线M2。

上述光伏并网逆变器、储能双向变流器、风电并网逆变器和整流器额定功率均为10kW；耦合器型号为：EK1100EtherCAT耦合器；主站端子模块型号为：EL6731Profibus主站端子模块；第一测量端子模块型号为：EL3413EtherCAT端子模块；第二测量端子模块型号为：EL3773EtherCAT端子模块；第三测量端子模块型号为：EL3054EtherCAT端子模块；第一PLC控制模块型号为：CX5020-0111；第二PLC控制模块型号为：CX9020；工控机型号为：C6920-0030。

上述光伏模拟器规格参数为：容量15kW，直流电压：0～600Vdc，最大电流25A；蓄电池组规格参数为：额定电压600Vdc，容量24Ah，由50个12Vdc的铅酸蓄电池串联而成；三相交流异步电动机规格参数为：额定功率15kW，额定频率51Hz，额定电压400Vac，额定转速1500rpm；永磁同步发电机规格参数为：额定功率10kW，额定频率50Hz，额定电压380Vac，额定转速1500rpm。

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述：

本发明实施例的微电网系统中，中央监控调度模块根据整个系统的运行状态及运行数据对系统运行状态进行监测及显示，同时对系统发生的故障进行处理并保护，并负责系统内各电源单元的运行进行控制及调度，向变流器模块中各个变流器发送控制指令，包括启停控制、运行模式选择以及参考值给定，控制系统稳定运行并完成各个电源单元的协调优化调度。

本发明实施例的微电网系统中央监控调度模块中，监测及显示的系统运行状态包括从量测模块获得的运行状态及数据和从变流器模块中各个变流器获得的运行状态(包括准备状态、运行状态、故障状态、心跳、故障代码等)及运行数据(包括电压、电流、有功功率、无功功率、温度等)。中央监控调度模块中故障保护包括通信故障、过电压故障保护、过电流故障保护、过温保护、启停顺序保护、参考值限值保护、电机转速保护等。

本发明实施例的微电网系统中央监控调度模块中，控制系统稳定运行主要是微电网系统离网运行时控制有功率平衡、无功功率平衡、电压频率稳定。中央监控调度模块通过控制储能充放电功率、分布式电源启停及运行模式、负荷投切达到有功功率平衡，而通过控制电源单元的无功功率输出来平衡负荷的无功功率，进而稳定系统电压和频率。本发明实施例的微电网系统中，变流器模块中的光伏并网逆变器、风电并网逆变器、储能双向变流器均能进行无功功率控制，接受来自中央监控调度模块的无功功率参考值，进行无功功率平衡控制。

本发明实施例的微电网系统中央监控调度模块中，各电源单元的协调优化调度包括微电网系统并网运行时经济运行调度及平滑微电网功率输出。并网运行时经济运行调度是在保证系统稳定运行的情况下，使光伏电源单元与储能电源单元处于MPPT(Maximum Power Point Tracking，即最大功率点跟踪)模式，然后根据电网的峰谷电价，对储能充放电功率进行控制，峰电价时不充电多放电，谷电价时多充电不放电，从而降低微电网运行成本，达到经济运行。并网运行时平滑微电网功率输出是根据对光伏电源单元、风电电源单元、系统负荷的超短期功率预测，并据此求得期望的平滑功率输出曲线，与中央监控调度模块实际测得的光伏电源单元、风电电源单元、系统负荷的总功率输出进行比较求差值，据此设定储能电源单元的功率输出，达到平滑微电网功率输出的效果。

本发明实施例的微电网系统中，光伏电源单元中光伏模拟器用于模拟光伏太阳能电池板的电压电流输出特性进行功率输出，也可以用太阳能光伏电池板替换。光伏电源单元可运行于恒电压模式或者光伏MPPT模式，由中央监控调度模块根据控制需要进行选择。运行恒电压模式时，中央监控调度模块向光伏并网逆变器发送直流侧电压参考值，而运行于光伏MPPT模式时，中央监控调度模块无需发送直流侧电压参考值，光伏并网逆变器直流电压参考值由光伏逆变器内控制器按照内设的光伏MPPT算法进行计算求取。光伏MPPT算法是通过扰动直流电压，根据扰动后输出功率的变化情况来调整光伏逆变器直流侧的电压参考值，尽可能地使光伏电源单元的功率输出接近最大值。根据提供的直流侧电压参考值控制接口，可进行相应的二次开发，在中央监控调度模块PLC中或VACON变流器中进行算法开发，如改进光伏MPPT控制算法。

本发明实施例的微电网系统中，储能电源单元中储能蓄电池组用于存储和释放电能，供微电网系统调度。储能电源单元可运行于恒电压充放电模式、恒功率充放电模式、恒电流充放电模式等功率控制模式，也可以运行于交流电压源模式(V/f模式)。相应的控制算法均编写运行于储能双向变流器中，由中央监控调度模块根据控制需要进行选择，并向储能双向变流器发送相应的控制参考值。当储能电源单元运行于恒电压充放电模式时，控制参考值为直流侧电压参考值；当储能电源单元运行于恒功率充放电模式时，控制参考值为交流测有功功率参考值，储能双向变流器将交流测有功功率参考值与测得的交流侧有功功率参考值取差值求偏差，并经比例积分控制模块得直流侧电压参考值，然后执行；当储能电源单元运行于恒电流充放电模式时，控制参考值为交流测有功电流参考值，储能双向变流器将交流测有功电流参考值与测得的交流侧有功电流参考值取差值求偏差，并经比例积分控制模块得直流侧电压参考值，然后执行；当储能电源单元运行于交流电压源模式时，控制参考值为交流测电压幅值参考值与交流测电压频率，可作为微电网离网运行时的主电源，为系统提供电压频率支撑。根据提供的直流侧电压参考值控制接口，可进行相应的二次开发，在中央监控调度模块PLC中或VACON变流器中进行算法开发，如进行储能蓄电池的充放电控制算法改进。

本发明实施例的微电网系统中，风电电源单元中拖动电机由拖动变频器进行驱动，构成风力机模拟器，用于模拟实际风机的变速运行，驱动风力发电机。风机模拟算法运行于第二PLC中，根据输入风速以及预设的风机参数计算出相应的风机转速参考值指令，并将转速参考值指令下发给拖动变频器，拖动变频器执行转速指令驱动拖动电机。而第二PLC由中央监控调度中的工控机(上位机)进行控制，选择风速数据、风机参数以及进行启停控制。根据提供的转速参考值控制接口，可进行相应的二次开发，在控制PLC中进行算法开发，如对风力机模拟器的算法进行改进。风电电源单元中风力发电机由拖动电机进行驱动，发出电能经风电整流器整流和风电并网逆变器逆变向母线馈送电能。风电整流器可运行于恒转矩模式或者风电MPPT模式，可根据需要进行选择。而风电并网逆变器运行于恒直流侧电压模式，调整有功功率输出，保持直流侧电压恒定。当风电整流器运行恒转矩模式时，中央监控调度控制模块向其发送转矩参考值，而运行于风电MPPT模式时，中央监控调度模块无需发送转矩参考值，风电整流器直流电压参考值由风电整流器内控制器按照内设的风电MPPT算法进行计算求取。风电MPPT算法是根据发电机的转速以及风机最优转矩增益求取相应的发电机最优转矩值，尽可能地使风电电源单元的功率输出接近最大值。根据提供的风电整流器转矩控制指令接口，可进行相应的二次开发，在中央监控调度模块PLC中或VACON变流器中进行算法开发，如改进风电MPPT控制算法。

Claims (10)

1.一种基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：包括依次相连的电源单元模块、变流器模块和中央监控调度模块，其中，

电源单元模块用于提供电能；

变流器模块用于功率变换，将符合电网要求的电能馈送给配电网，同时也对输入电能进行频率变换来驱动电机，变流器模块依据中央监控调度模块下达的控制命令进行相应的操作，同时将本地采集的数据信息上传，并执行变流器模块中的控制算法；

中央监控调度模块用于系统运行状态监测、故障处理及保护、稳定运行控制、各电源单元的协调优化调度。

2.根据权利要求1所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：电源单元模块包括光伏电源单元、储能电源单元和风电电源单元，其中风电电源单元包括电机拖动单元和发电机单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：所述变流器模块包括五个VACON工业变频器和通信模块，该五个工业变频器包括两个并网逆变器、一个双向变流器、一个拖动变频器和一个整流器；其中两个并网逆变器分别为光伏并网逆变器和风电并网逆变器；

其中光伏电源单元通过光伏并网逆变器与微电网交流母线[M2]相连；储能电源单元通过储能双向变流器与微电网交流母线[M2]相连；电机拖动单元通过拖动变频器与配电网交流母线[M1]相连；发电机单元依次通过整流器和风电并网逆变器与微电网交流母线M2相连；微电网交流母线[M2]经公共连接点PCC与配电网交流母线[M1]相连；

变流器模块的通讯模块包括5个耦合器、4个主站端子模块、3个测量端子模块；

通讯模块与工业变频器的连接关系为：光伏并网逆变器通过Profibus‐DP总线接第一主站端子模块的现场总线接口，第一主站端子模块接在第三耦合器上，第三耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第二耦合器输出端口，同时第一测量端子模块和第二测量端子模块接在第二耦合器上；第二耦合器输入端口通过EtherCAT接第一耦合器输出端口，第一耦合器接在第一PLC控制模块上，第一PLC控制模块通过ADS通讯线接工控机；

整流器通过Profibus‐DP线接第二主站端子模块现场总线接口，同时风机并网逆变器也通过Profibus‐DP线接第二主站端子模块现场总线接口，第二主站端子模块接在第四耦合器上，第四耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第三耦合器输出端口；

储能双向变流器通过Profibus‐DP线接第三主站端子模块现场总线接口，同时第三测量端子模块也接在第三主站端子模块，第三主站端子模块接在第五耦合器，第五耦合器输入端口通过EtherCAT总线接第四耦合器输出端口；

拖动变频器通过Profibus‐DP线接第四主站端子模块现场总线接口，第四主站端子模块接在第二PLC控制器上，第二PLC控制器的输入端口接第五耦合器输出端口。

4.根据权利要求1或2所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：中央监控调度模块包括相互连接的第一PLC控制器和上位机，第一PLC控制器通过EtherCAT总线通讯下发电源单元的调度控制指令，同时第一PLC控制器用于对电源单元进行保护及故障处理。

5.根据权利要求3所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：光伏电源单元通过光伏并网逆变器与微电网交流母线[M2]相连，整个电路包括：光伏模拟器、第一熔断器[FU1]、第二熔断器[FU2]、第一缓冲电阻[R1]、第二缓冲电阻[R2]、第一二极管[D1]、第二二极管[D2]、第一断路器[QF1]、第二断路器[QF2]、第三断路器[QF3]、光伏并网逆变器、第一LCL滤波器[LCL1]和第一接触器[KM1]；其电路连接关系为：光伏模拟器正极接第一熔断器[FU1]一端，第一熔断器[FU1]另一端接第一缓冲电阻[R1]一端，同时也接到第一断路器[QF1]的1号进线口，第一断路器[QF1]的2号出线口接3号进线口，4号出线口与第一缓冲电阻[R1]另一端相联，同时接到第一二极管[D1]正极，第一二极管[D1]负极接第二断路器[QF2]的1号进线口，第二断路器[QF2]的2号出线口接光伏并网逆变器直流侧正极；光伏模拟器负极接第二熔断器[FU2]一端，第二熔断器[FU2]另一端接第二缓冲电阻[R2]一端，同时也接到第一断路器[QF1]的5号进线口，第一断路器[QF1]的6号出线口接7号进线口，8号出线口与第二缓冲电阻[R2]另一端并联，同时接到第二二极管[D2]正极，第二二极管[D2]负极接第二断路器[QF2]的3号进线口，然后4号出线口接光伏并网逆变器直流侧负极；光伏并网逆变器交流侧接第一LCL滤波器[LCL1]一侧，第一LCL滤波器[LCL1]另一侧接第一接触器[KM1]出线侧，第一接触器[KM1]进线侧接第三断路器[QF3]出线侧，第三断路器[QF3]进线侧接微电网交流母线[M2]。

6.根据权利要求3所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：

储能电源单元通过储能双向变流器与微电网交流母线[M2]相连，整个电路包括：蓄电池组、第三熔断器[FU3]、第四熔断器[FU4]、第三缓冲电阻[R3]、第四缓冲电阻[R4]、第四断路器[QF4]、第五断路器[QF5]、第六断路器[QF6]、第七断路器[QF7]、储能双向变流器、第二LCL滤波器[LCL2]和第二接触器[KM2]；其电路连接关系为：蓄电池组正极接第四断路器[QF4]的1号进线口，然后2号出线口接3号进线口，4号出线口接第三熔断器[FU3]一端，第三熔断器[FU3]另一端接第三缓冲电阻[R3]一端，同时也接到第五断路器[QF5]的1号进线口，然后2号出线口接3号进线口，4号出线口与第三缓冲电阻[R3]另一端并联，同时接到第六断路器[QF6]的1号进线口，然后2号出线口接储能双向变流器直流侧正极；蓄电池组负极接第四断路器[QF4]的5号进线口，然后6号出线口接7号进线口，8号出线口接第四熔断器[FU4]一端，第四熔断器[FU4]另一端接第四缓冲电阻[R4]一端，同时也接到第五断路器[QF5]的5号进线口，然后6号出线口接7号进线口，8号出线口与第四缓冲电阻[R4]另一端并联，同时接到第六断路器[QF6]的3号进线口，然后4号出线口接储能双向变流器直流侧负极；储能双向变流器交流侧接第二LCL滤波器[LCL2]一侧，第二LCL滤波器[LCL2]另一侧接第二接触器[KM2]出线侧，第二接触器[KM2]进线侧接第七断路器[QF7]出线侧，第七断路器[QF7]进线侧接微电网交流母线[M2]。

7.根据权利要求3所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：风电电源单元中的电机拖动单元通过拖动变频器与配电网交流母线[M1]相连，整个电路包括：三相交流异步电动机、第八断路器[QF8]和拖动变频器；其电路连接关系为：三相交流异步电动机交流输入侧接拖动变频器输出侧，拖动变频器输入侧接第八断路器[QF8]出线侧，第八断路器[QF8]进线侧接配电网交流母线[M1]；

电机拖动单元中的三相交流异步电动机出力轴通过联轴器与发电机单元中的永磁同步发电机轴相连。

8.根据权利要求3所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：

风电电源单元中的发电机单元依次通过整流器和风电并网逆变器与微电网交流母线[M2]相连，整个电路包括：永磁同步发电机、第九断路器[QF9]、第十断路器[QF10]、整流器、风电并网逆变器、预充电支路模块、第三LCL滤波器[LCL3]和第三接触器[KM3]；其电路连接关系为：永磁同步发电机交流输出侧接整流器交流侧，整流器直流侧接风电并网逆变器直流侧，风电并网逆变器交流侧接第三LCL滤波器[LCL3]一侧，第三LCL滤波器[LCL3]另一侧接第三接触器[KM3]出线侧，同时整流器直流侧也与预充电支路模块一侧相接，预充电支路模块另一侧接第九断路器[QF9]出线侧，第九断路器[QF9]进线侧与第三接触器[KM3]进线侧并联一起接第十断路器[QF10]出线侧，第十断路器[QF10]进线侧接微电网交流母线[M2]。

9.根据权利要求3所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：光伏并网逆变器、储能双向变流器、风电并网逆变器和整流器额定功率均为10kW；耦合器型号为：EK1100EtherCAT耦合器；主站端子模块型号为：EL6731Profibus主站端子模块；第一测量端子模块型号为：EL3413EtherCAT端子模块；第二测量端子模块型号为：EL3773EtherCAT端子模块；第三测量端子模块型号为：EL3054EtherCAT端子模块；第一PLC控制模块型号为：CX5020‐0111；第二PLC控制模块型号为：CX9020；工控机型号为：C6920‐0030。

10.根据权利要求5、6、7或8所述的基于VACON工业变频器的微电网系统，其特征在于：光伏模拟器规格参数为：容量15kW，直流电压0～600Vdc，最大电流25A；蓄电池组规格参数为：额定电压600Vdc，容量24Ah，由50个12Vdc的铅酸蓄电池串联而成；三相交流异步电动机规格参数为：额定功率15kW，额定频率51Hz，额定电压400Vac，额定转速1500rpm；永磁同步发电机规格参数为：额定功率10kW，额定频率50Hz，额定电压380Vac，额定转速1500rpm。